Происхождение жизни. Владимир Воронцов
Чтение книги онлайн.
Читать онлайн книгу Происхождение жизни - Владимир Воронцов страница 7
Название: Происхождение жизни
Автор: Владимир Воронцов
Издательство: Издательские решения
Жанр: Биология
isbn: 9785449068736
isbn:
Сегодня это предположение находит своё подтверждение. Российский учёный из Института космических исследований РАН, профессор Л. Мухин (1933—2009), многие годы занимавшийся проблемой первичной атмосферы Земли и газового состава метеоритов, пишет: «О составе атмосферы [Земли] можно судить по газам, содержащимся в земных породах и метеоритах на период времени их формирования. Интересно, что эта атмосфера неравновесна: в ней есть полностью окисленные компоненты, такие как СО2, и есть компоненты восстановленные: нет аммиака, а есть только свободный азот. Тем не менее, эти данные приводят к выводу о том, что 3,8—3,9 млрд. лет назад не было никакой восстановительной атмосферы. Наблюдаются следы кислорода, который должен был образовываться во время высокотемпературных процессов и очень быстро реагировать с другими [веществами]. Это важно потому, что в присутствии кислорода не проходят никакие абиогенные синтезы органических соединений» (Мухин, 2009).
Поэтому на сегодняшний день сценарий восстановительной, метаново-аммиачной атмосферы считается наименее правдоподобным (Крик, 2002; Розанов, 2010; Dose, 1988; Shapiro, 1999). Тем не менее, как мы уже отметили, даже отсутствие кислорода в ранней атмосфере делает невозможным абиогенный синтез органических веществ на Земле.
2.3 Первичный бульон
2.3.1 Синтез аминокислот. Для образования важнейших биополимеров – белков и нуклеиновых кислот – первичный бульон должен содержать по крайней мере 20 аминокислот, 5 азотистых оснований (аденин, гуанин, цитозин, тимин и урацил), 2 сахара (рибозу и дезоксирибозу). В опытах Миллера и Юри из всех перечисленных компонентов было синтезировано только 4 аминокислоты. Причём в бульоне их оказалось всего 2% (если учитывать только L-формы, см. далее), хотя концентрации газов в смеси были неестественно высокими, а количество энергии, пропущенной через данную смесь, эквивалентно периоду в 50 млн лет пребывания на древней Земле (Фолсом, 1982). На сегодняшний день не было продемонстрировано ни одного эксперимента, в котором удалось бы получить все 20 природных аминокислот. Интересно, что в опытах в наибольших количествах синтезируются аминокислоты, не входящие в состав белков, например β-аланин и саркозин; под действием искрового разряда легко синтезируются все 7 изомеров аминокислоты с общей формулой С4H9NO2, однако ни одна из них не является компонентом белковых молекул (Майр, 1981). В связи с этим возник вопрос, почему в состав живого вошли те аминокислоты, которые труднее всего получить путём абиогенного синтеза?
2.3.2 Синтез азотистых оснований. Схожие проблемы возникают и с синтезом азотистых оснований. Например, аденин можно получить СКАЧАТЬ
ОТКУДА НА ЗЕМЛЕ КИСЛОРОД Сегодня в среде эволюционистов широко распространена гипотеза, согласно которой современный уровень кислорода образовался в результате жизнедеятельности зелёных растений. Это даёт основание считать, что вначале атмосфера Земли была восстановительной. Однако данная гипотеза оказалась несостоятельной. Действительно, круговорот кислорода в атмосфере обеспечивается фотосинтетической активностью растений, однако количество кислорода, выделяющегося в процессе фотосинтеза, строго пропорционально количеству образовавшегося органического вещества. И если это вещество в последующем будет разложено микроорганизмами на простые минеральные компоненты, в том числе воду и углекислый газ, то в ходе данного процесса израсходуется ровно столько же кислорода, сколько выделили растения при его синтезе. Свободный кислород может накопиться в атмосфере только в том случае, если эквивалентное ему количество образованного органического вещества изымается из круговорота. Иными словами, становится недоступным для воздействия грибов, бактерий и животных. К такой массе можно отнести залежи угля, торфа, нефти и др. Всё это органическое вещество оказалось захороненным в отложениях, а кислород, который выделился когда-то при его образовании, остался в атмосфере. Следовательно, если сжечь или минерализовать все имеющиеся запасы топлива (органического происхождения), то кислород из атмосферы должен исчезнуть полностью. Однако расчёты показывают совсем другую картину. На сегодняшний день в атмосфере содержится 1,2×1015 т кислорода. В результате фотосинтеза в атмосферу ежегодно поступает около 2×1011 т О2, и примерно столько же расходуется на дыхание гетеротрофных организмов и окисление мёртвого органического вещества. Оставшееся количество фотосинтезированного за год кислорода (а это примерно 108 т или 0,04%) расходуется на окисление горных пород, а также газов (Н2, Н2S, CO, SO2), попадающих в атмосферу из глубинных пород земли. На сжигание топлива расходуется 1,3×1010 т О2/год, что заметно выше остатка, неизрасходованного на дыхание гетеротрофных организмов. Однако, согласно расчётам специалистов, даже если сжечь все разведанные запасы ископаемого топлива, содержание О2 в атмосфере уменьшится на считаные доли процента (Климов, 2000). Но атмосферный кислород – это далеко не весь кислород Земли. Изучение состава земной коры показало, что кислорода в нём содержится около 40% (по массе). Для того чтобы обогатить всю земную кору кислородом, его требуется (1—3) ×1018 т. Такое количество явно не могло быть произведено зелёными растениями (Яблоков, 2006). Против гипотезы биогенного происхождения кислорода свидетельствует и тот факт, что в породах, возраст которых оценивается в 3 млрд лет, были обнаружены следы эукариот, которые могли существовать только в условиях высокого содержания кислорода (Кордюм, 1982; Розанов, 2010).